авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ...»

-- [ Страница 2 ] --

pCO2 над кровью. Дыхательный – дыхательный ацидоз (5.3 ± 0.7 кПа) компонент КОС (респира- 35 мм рт. ст. (pH 7.45) торный) – дыхательный алкалоз Значение [HCO3–] указы Показатель свободного вает на характер наруше ния КОС. Дыхательный гидрокарбоната крови или – концентрации ионов 24 ммоль/л – незначительные изме [HCO3 ] нения. Метаболический – HCO (щелочной резерв крови) – большие изменения МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ КОС (НЕРЕСПИРАТОРНЫЕ) Сумма буферных основа- BB ний – определяется в ос- – метаболический алка BB – новном ионами HCO3 лоз;

42 ммоль/л (buffer (24 ммоль/л) и анионами BB base) – белка (Pt ) (18 ммоль/л). – метаболический аци – – доз BB = [HCO3 ] + [Pt ] = +30 –30 ммоль/л;

Избыток оснований – ко личество оснований, кото- BE 0 (pH 7.4) рое необходимо удалить, BE – метаболический алка (base ex- чтобы довести pH крови 0 ± 2.3 ммоль/л лоз;

до нормального при cess) BE 0 (pH 7.4) pCO2 = 40 мм рт. ст.;

– метаболический аци доз BB = 42 + BE BD 0 (pH 7.4) Недостаток оснований – – метаболический аци величина, обратная по BD доз;

0 ± 2.3 ммоль/л смыслу BE (base def BD 0 (pH 7.4) (см. выше);

icit) – метаболический алка BB = 42 – BD лоз Пример вопроса по этому материалу. Укажите, какие показатели КОС характеризуют следующие состояния организма (состояние нормы, ацидоз или алкалоз): 1) BE 0;

2) p(CO2) = 40 мм рт. ст.;

3) BE = 0;

4) pH плазмы крови = 7.38;

6) [HCO3–] = 30 ммоль/л;

5) BB 42 ммоль/л;

7) p(CO2) = 33 мм рт. ст.;

– 8) BB = 42 ммоль/л;

9) [HCO3 ] = 24 ммоль/л;

10) pH плазмы крови = 7.20.

Образец билета тестового контроля «Буферные системы»

1. Укажите, какая из приведенных смесей электролитов проявляет буфер ные свойства:

Варианты ответа: 1) NaHCO3 и NaCl;

2) NaHCO3 и Na2CO3;

3) NaCl и NaH2PO4;

4) NH2CH2COO– и +NH3CH2COOH;

5) KCl и K2HPO4.

2. Из приведенных значений выберите интервал буферного действия кар бонатной буферной системы (для угольной кислоты рКа1 = 6,36, рКа2 = 10,33).

Варианты ответа: 1) 9,33–11,33;

2) 8,25–10,25;

3) 6,20–8,20;

4) 5,36–7,36;

5) 3,76–5,76.

3. Какие свойства проявляет Na2HPO4 в гидрофосфатной буферной системе?

Варианты ответа: 1) кислотные;

2) основные;

3) окислительные;

4) восста новительные;

5) ни кислотные, ни основные.

4. Из каких компонентов состоит аминокислотный буфер при рН pI?

Варианты ответа: 1) катионная форма и диполярный ион 2) анионнная форма и диполярный ион;

3) катионная и анионная формы.

5. При каком соотношении концентраций компонентов буферной системы Соснования/Скислоты буферная емкость будет максимальной?

Варианты ответа: 1) Соснования Скислоты;

2) Соснования Скислоты;

3) Соснования = Скислоты.

Пример билета контрольной работы «Буферные системы»

В расчетах используйте табличные значения рК.

1. Гидрофосфатный буферный раствор получен смешиванием 60 мл 0,2М раствора Na2HPO4 и 30 мл 0.2М раствора NaH2PO4. Рассчитайте рН полученно го буферного раствора. Каково будет значение рН после добавления к этому раствору 10 мл 0.2М NaOH? Напишите уравнение реакции, отражающей меха низм буферного действия этой системы при добавлении щелочи.

(Ответ: pH1 = 7.50;

pH2 = 7.74) 2. Рассчитайте рН аминокислотного буферного раствора, в 1 л которого содержится 0.08 моль катионной формы и 0.04 моль диполярной формы аланина.

(Ответ: рН = 2.04) 3. Рассчитайте буферную емкость (в ммоль/л) по кислоте гидрокарбонат ного буферного раствора, если при добавлении к 200 мл этого раствора 48 мл 0.01М раствора кислоты его рН изменилось на 0.2. Напишите уравнение реак ции, отражающей механизм буферного действия этой системы при добавлении кислоты. (Ответ: ВК = 12 ммоль/л) Лабораторная работа Колориметрическое определение буферной емкости растворов Задание. Определить буферную емкость по кислоте ацетатного буфера ви зуальным методом.

Выполнение работы.

1. Для определения буферной емкости по кислоте налить в колбу емкостью 50 мл по 5 мл 0.1 M растворов CH3COOH и CH3COONa (исследуемый раствор).

2. В другой колбе приготовить контрольный раствор: смесь 1 мл 0.1 M CH3COONa и 9 мл 0.1 M CH3COOH. В обе колбы внести по 3 капли индикатора метилоранж (метиловый оранжевый).

3. Рассчитать pH исследуемого и контрольного растворов.

4. Исследуемый раствор оттитровать 0.2 M соляной кислотой до получения одинаковой окраски с контрольным раствором. Окраску сравнивать на фоне бе лого экрана.

5. Рассчитать рН оттитрованного раствора, исходя из объема израсходо ванной кислоты, сравнить с рН контрольного и объяснить полученное расхож дение.

VК cК 6. Рассчитать буферную емкость по формуле BК =, где Vк — Vб. р. рН объем HCl, пошедший на титрование исследуемого раствора, л;

cк – молярная концентрация раствора HCl;

Vб.р. — объем буферного раствора, рН — разность рН исследуемого раствора до и после титрования.

Тема 8. Комплексные соединения и равновесия в их растворах Содержание темы. Комплексные соединения, их строение и основные ха рактеристики. Равновесия в растворах комплексных соединений. Устойчивость комплексных ионов, константа устойчивости. Биологическая роль внутриком плексных соединений. (ББХ, 328–348 или ПОХ, с. 649–656).

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку: типы химиче ской связи в комплексных соединениях, гибридизация центрального атома, пространственная конфигурация и типы изомерии комплексных молекул и ионов. (ББХ с. 328–342, 348–355 или ПОХ с. 309–326).

Пример вопроса по этому материалу. Определите, какой из этих ком – плексных ионов [Ag(NH3)2]+ и [Al(H2O)2(OH)4] может существовать в виде изомеров. Предскажите гибридизацию центрального атома и пространственную конфигурацию этих ионов.

Письменное домашнее задание по теме 8:

1) Выпишите определения следующих терминов: комплексное соединение, центральный атом–комплексообразователь, координационное число, внутренняя и внешняя сфера комплекса, лиганды, координирующие атомы в лигандах, ден татность лиганда, хелатные лиганды, константы устойчивости и нестойкости комплексного соединения.

2) Выпишите формулы для расчета концентрации иона-комплексо образователя.

3) Выполните задания по ББХ 10.5, 10.6 и 10.10, с. 355.

4) Подготовьтесь к выполнению лабораторной работы на с. 39 СБ;

напи шите в лабораторном журнале уравнения соответствующих реакций.

Строение комплексных соединений Внешняя сфера Центральный атом + 2+ H NH 3– – HNH 2– Cl +2 SO H 3N Cu NH Внутренняя сфера H NH Лиганды Хлорид аммония Сульфат тетраамминмеди(II) Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. В комплексах 8-гидроксихинолина и аспарагиновой кислоты укажите ион-комплексообразователь, его степень окисления и координационное число.

Каков заряд комплексной частицы? Укажите лиганды, их заряд и дентатность, координирующие атомы в лигандах.

O O C C OO H 2C CH O N Fe 3+ Na Mg CH CH N O NH 2 NH OO C C O O Строение некоторых органических лигандов Название исходного соединения Формула лиганда Дентатность Заряд – O–CH2–CH2–O – Этиленгликоль 2 – – :NH2–CH2–CH2–O 2-аминоэтанол (коламин) 2 – Этилендиамин (en) :NH2–CH2–CH2–NH2: 2 R CH COO -аминокислоты 2 – :NH – OOC–COO– щавелевая кислота (H2C2O4) 2 – CH3 CH COO Молочная кислота (Lac) 2 – O 2 – 8-гидроксихинолин N..

O 2.Напишите структурную формулу комплексного иона меди с этилендиа мином, если координационное число Cu2+ равно 4. Какова дентатность этого лиганда?

3.Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации комплекса [Ag(NH3)2]NO 3. Рассчитайте концентрацию иона-комплексообразователя в его 0.352 M растворе, если Kуст([Ag(NH3)2]+ = 1.12 107. Как изменится его концен трация, если к 1 л этого раствора добавить 0.1 моль аммиака?

(Ответ: c1 = 210–3 M;

c2 = 3.1410–6 M) 4.Рассчитайте массу меди (II), находящейся в виде ионов в 1.5 л раствора диглицината меди(II) (координационное число меди 4) с концентрацией 0.035 моль/л при избытке глицина, равном 0.05 моль/л, в щелочной среде, если Kуст.([Cu(Gly)2]) = 3.51015. (Ответ: 3.8410–13 г) Факультативно 5. В каком направлении сместится равновесие реакции, если смешать реагенты в указанных концентрациях (Kуст комплексного иона = 2.11013):

[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4 NH 110–7 моль/л 2 моль/л 0.1 моль/л (Ответ: Пс = 6.2510–4, влево) Ответ подтвердите расчетом ПС.

Типы гибридизации, основные геометрические формы молекул или ионов Координаци- Гибри- Геометри Пример Структура онное число дизацияческая форма [Ag(NH3)2]+ линейная 2 sp H3N–Ag–NH I I тригональ- Hg 2 – 3 sp [HgI3] ная I Cl 3 2– тетраэдр Zn Cl sp 4 [Zn(Cl)4] Cl Cl Cl Cl плоский 2 2– Pt dsp 4 [PtCl4] квадрат Cl Cl F тригональ- F F 3 3 – ная dsp, d sp 5 [SiF 5] Si бипирамида F F Cl квадратная Cl Cl d2sp2, d4s [CuCl5]3– пирамида Cu Cl Cl NH H3N NH d2sp3 [Ni(NH3)6]2+ октаэдр Ni H3N NH NH Лабораторная работа. Комплексные соединения Задание 1. Получить и исследовать тетраиодовисмутат калия.

1. В пробирку к 1–2 каплям 0.5 M раствора нитрата висмута Bi(NO3)3 при бавьте по каплям 0.5 M раствор KI до выпадения бурого осадка иодида висму та. Продолжайте прибавление раствора KI до полного растворения выпавшего осадка.

2. Каков цвет полученного раствора? Может ли эта окраска объясняться присутствием ионов K+, I– или Bi3+? Какой из этих ионов может быть комплек сообразователем?

3. Напишите формулу полученного комплексного соединения, если его со став отвечает формуле KI BiI3.

4. Напишите уравнения реакций: (а) образования иодида висмута;

(б) вза имодействия иодида висмута с избытком иодида калия, (в) уравнения первич ной и вторичной диссоциации полученного комплексного соединения тетраио довисмутата калия, а также (г) выражение Куст. для этого комплекса.

Задание 2. Провести реакцию гексацианоферрата (II) калия с сульфатом меди (реакция обмена).

1. В пробирку к 4–5 каплям 0.5 M раствора сульфата меди добавьте такой же объем 0.5 M раствора комплексной соли K4[Fe(CN)6]. Отметьте цвет образо вавшегося осадка гексацианоферрата(II) меди(II).

2. Напишите молекулярное и ионное уравнение реакции.

3. Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации комплекса гексацианоферрат(II) калия и выражение Куст..

Тема 9. Гетерогенные равновесия в системе осадок – насыщенный раствор Содержание темы. Растворимость и константа (произведение) раствори мости. Условия образования осадка при сливании растворов. Растворимость малорастворимых электролитов в воде и растворах, содержащих другие элек тролиты. Осаждение и растворение как процессы смещения гетерогенного рав новесия. (ББХ, 253–258, или ПОХ, с. 624–638).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: растворимость, константа произведения растворимости.

2) Выпишите формулы для расчета растворимости малорастворимого би нарного электролита по КПР в чистой воде и в растворе, содержащем одноимен ный ион для бинарного электролита.

4) Выполнить задания по ББХ 8.15–8.17, с. 268.

Условия выпадения и растворения осадка малорастворимого электролита Пс KПР осадок выпадает осадок не растворяется Пс = KПР осадок не выпадает осадок не растворяется Пс KПР осадок не выпадает осадок растворяется Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Какова растворимость (моль/л) оксалата кальция (KПР = 2.010–9) в воде и растворимость этой соли в 0.01 M растворе CaCl2? (Ответ: 4,4710–5 и 2,010–7) 2. Выпадет ли осадок MgCO3 при сливании равных объемов 0.02 M раство ра Mg(NO3)2 и 0.004 M раствора K2CO3? KПР(MgCO3) = 7.010–6.

(Ответ: Пс = 210–5, выпадет) 3. Рассчитайте молярную концентрацию и массу Ca2+ в 10 л насыщенного раствора CaHPO4. KПР(CaHPO4) = 2.710–7. (Ответ: c = 5.210–4 M;

m = 0.2 г) 4. Выпадет ли осадок CuCO3 при сливании равных объемов 0.224 M рас твора диглицината меди(II) [Cu(Gly)2] и 0.2 M раствора K2CO3? Kуст. ([Cu(Gly)2]) = 3.51015, KПР(CuCO3) = 1.010–10. Ответ подтвердите расчетом Пс.

(Ответ: Пс = 1.2610–7, выпадет) Пример билета контрольной работы «Комплексы и ПР»

1. В комплексе [Pt(en)Cl2] (en=NH2CH2CH2NH2) укажите внутреннюю и внешнюю сферы, ион-комплексообразователь, его координационное число и заряд, а также заряд лигандов и их дентатность. Напишите уравнения диссоциа ции комплекса и выражение Kуст для комплексного соединения.

2. Рассчитайте концентрацию иона–комплексообразователя в растворе, 1 л которого содержит 0.03 моль [Ag(NH3)2]NO3 и 1 моль аммиака, Kуст.

([Ag(NH3)2]+) = 1.12·107 (Ответ: 2.710–9 моль/л) 3. Используя ответ задачи №2, рассчитайте, какую массу NaCl нужно приба вить к 1 л этого раствора до начала выпадения осадка AgCl. KПР(AgCl) = 2.010–10.

Изменением объема раствора пренебречь. (Ответ: 4.33 г) Тема 10. Электродные, восстановительные (Red–Ox) и мембранные потенциалы. Направление окислительно-восстановительного процесса Содержание темы. Электродный потенциал, зависимость его от различных факторов (уравнение Нернста). Водородный электрод. Окислительно восстановительные (ОВ) системы и окислительно-восстановительные реакции (ОВР). Зависимость ОВ-потенциала от различных факторов (ББХ, 363–375, или ПОХ, с. 687–717).

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку. Степень окисле ния, окислители и восстановители, составление уравнений ОВР (ББХ, 359–363, или ПОХ, с. 92–99).

Письменное задание по самостоятельной проработке ББХ, задание 11.18 с. 377.

1.

Какие окислительно-восстановительные свойства могут проявлять 2.

приведенные частицы: Br2, CO32–, NO3–, NH3, I– (не проявляют;

только окисли тельные;

только восстановительные;

окислительные и восстановительные)?

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: стандартный электродный потенциал, стандартный восстановительный (окислительно-восстанови тельный) потенциал, стандартный биологический потенциал, электродвижущая сила химической реакции (ЭДС), мембранный потенциал.

2) Выпишите формулы: для расчета электродного потенциала (уравнение Нернста), для расчета окислительно-восстановительного потенциала (уравне ние Нернста–Петерса), мембранного потенциала, ЭДС химической реакции, связи ЭДС и G.

3) Выполните задания по ББХ 11.2, 11.6, 11.7, 11.13, 11.17–11.19, с. 376–377.

Важной особенностью биохимических реакций является их протекание при постоянном значении pH в условиях кислотно-основного гомеостаза орга низма. Поэтому для биологических окислительно-восстановительных систем вводится понятие стандартного биологического потенциала (Е0'), определяе мого при pH = 7 и Т =310К.

Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии (значения Е0298 и Е0’310 см. в таблице СБ с 81).

1. Запишите уравнение Нернста–Петерса для систем, приведенных ниже:

2 OH–;

в) НАДФ+ + H+ + а) H2O2 + 2 НАДФH;

CH3C O + H2O – + б) I2(тв.) + 2 г) CH3COOH + 2 H + 2I;

H 2. Потенциал каких систем, перечисленных в п. 1, будет зависеть от pH? В каком направлении происходит сдвиг равновесия и изменяется потенциал при увеличении pH;

при уменьшении pH?

3. Что такое стандартный биологический потенциал (Е0’310)? Рассчитайте его величину для системы 1 г, исходя из табличного значения Е0298. (Ответ: –0.532 В) 4. Рассчитайте потенциалы систем при 25 °C:

а) I2(тв.) / 2 I–;

[I–] = 0.01 моль/л б) CH3COOH / CH3C O ;

[CH3COOH] = 0.01 M, [CH3C O ] = 0.5 M, pH = H H в) MnO 4 / MnO 2, 4 OH ;

[MnO 4 ] = 1 10 M, [OH ] = 1 10–4 M – – – –3 – (Ответ: а) 0.656 В, б) –0.35 В, в) 0.848 В) 5. Рассчитав ЭДС и величину G0' 310 реакции, определите возможность ее самопроизвольного протекания в указанном направлении в стандартных биоло гических условиях:

CH3C O + НАД + H2O + CH3COO – + 2 H+ + НАДH H (Ответ: ЭДС = 0.21 В, G0' 310 = –40.9 кДж) 6.Мембранный потенциал нервной клетки в состоянии покоя составил – 86 мВ при 310 K. Концентрация ионов K+ внутри клетки 150 ммоль/л. Опреде лите концентрацию ионов K+ в межклеточной жидкости. (Ответ: c = 6 ммоль/л) Примерные вопросы билетов контрольной работы «Потенциалы и ЭДС»

Для решения используйте данные табл. на стр. 83.

1. Запишите уравнение Нернста—Петерса для системы:

Mn02(тв.) + 4 OH– Mn04 + 2 H2O + Как зависит потенциал этой системы от рН раствора?

2. Запишите уравнение Нернста—Петерса для системы:

CH3C(O)COO – + 2 H+ + 2 CH3CH(OH)COO – Как зависит потенциал этой системы от рН раствора?

3. Рассчитайте ЭДС и G0 реакции определите возможность самопроиз вольного протекания реакции в указанном направлении в стандартных условиях:

(Ответ: –0.13 В) MnO 2(тв.) + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O 4. Рассчитайте потенциал системы:

НАДФ+ + H+ + 2 НАДФH при 298 К, рН = 2 и молярных концентрациях НАДФ+ и НАДФН, рав ных 0.01 и 0.001 моль/л соответственно. (Ответ: –0.145 В) 5. Рассчитайте ЭДС и G 298 реакции и определите возможность самопро извольного протекания реакции в указанном направлении в стандартных условиях:

2 Cl– + 2 Fe3+ 2 Fe2+ + Cl2 (Ответ: ЭДС = –0.58 В, G0298 = +114 кДж) 6. Мембранный потенциал нервной клетки составил –80 мВ при 310 K.

Концентрация ионов K+ внутри клетки 150 ммоль/л. Определите концентрацию ионов K+ во внеклеточной жидкости. (Ответ: 7.69 ммоль/л) Образец билета тестового контроля «Окислительно-восстановительные процессы»

1. Из нижеприведенных частиц выберите ту, которая проявляет восстано вительные свойства:

1) SO42–;

2) Cl–;

3) Na+;

4) Cl2;

5) Ag+.

2. Выберите окислительно-восстановительную систему, потенциал кото рой не зависит от рН раствора:

1) CH3C(O)H + 2 H+ + 2е– CH3CH2OH 2) SO42– + H2О + 2е– SO32– + 2OH– 3) Br2 + 2е– 2Br– 4) H2O2 + 2е– 2 OH– 5) CH3COOH + 2 H+ + 2е– CH3C(O)H + H2O 3. Как изменится величина ОВ-потенциала системы:

+ – CH3COOH + 2 H + 2е CH3C(O)H + H2O при добавлении CH3COOH?

Варианты ответа: 1) увеличится;

2) уменьшится;

3) изменится незначи тельно;

4) сначала увеличится, затем уменьшится;

5) сначала уменьшится, за тем увеличится.

4. Как изменится величина ОВ-потенциала системы CH3C(O)H + 2 H+ + 2е– CH3CH2OH при добавлении CH3CH2OH?

Варианты ответа: 1) увеличится;

2) уменьшится;

3) изменится незначи тельно;

4) сначала увеличится, затем уменьшится;

5) сначала уменьшится, за тем увеличится.

5. Как изменится величина ОВ-потенциала потенциала системы MnO4– + 8 H+ + 5е- Mn2+ + 4 H2O при уменьшении рН раствора?

Варианты ответа: 1) увеличится;

2) уменьшится;

3) изменится незначи тельно;

4) сначала увеличится, затем уменьшится;

5) сначала уменьшится, за тем увеличится.

Модульная контрольная работа № Домашнее задание для подготовки к модульной контрольной работе 1. Ознакомиться с программой модульной контрольной работы (сайт кафедры).

2. Разобрать примеры тестового контроля и основного билета.

Примеры заданий тестового контроля 1-го модуля (билет включает 5 заданий) В заданиях необходимо найти соответствие между пунктами левой и правой колонок (ответы в правой колонке могут использоваться неоднократно или не использоваться ни разу). При решении тестовых заданий не разрешает ся пользоваться таблицами и производить какие-либо расчеты.

Какой процесс в закрытой системе характеризуется следующими измене ниями термодинамических параметров:

1) экзэргонический а) H 0, S 2) эндэргонический б) G в) H 0, S 3) равновесный 4) эндотермический г) H = TS Соотнесите реакции и стандартные тепловые эффекты (Т = 298 К):

H0(SO3 (газ)) а) 1) S(кр) + O2 (газ) = SO2 (газ) H0(SO2 (газ)) б) 2) 2 SO2 (газ) + O2 (газ) = 2 SO3 (газ) H0 сгорания S(кр) в) 3) S (кр) + 1.5 O2 (газ) = SO3 (газ) г) другой тепловой эффект 4) H2SO3 (р-р) = SO2 (газ) + H2O (ж) Cоотнесите значения стандартной молярной энтропии S0298 (Дж/мольК) с химическими формулами веществ:

1) С (графит) а) 2) С2Н2 (газ) б) 3) С2Н6 (газ) в) 5. 4) С2Н4 (газ) г) Определите, как изменяется величина стандартной молярной энтропии в каждом ряду веществ:

а) увеличивается 1) S(кр) – SO2 (газ) – SO3 (газ) б) уменьшается 2) S(кр) – SO3 (газ) – SO2 (газ) 3) C6H12(газ) – C6H6(газ) – C6H6(ж) в) не изменяется 4) NO (газ) – NO2 (газ) – N2O4(газ) г) изменяется немонотонно Оцените возможность самопроизвольного протекания каждого процесса, если для него:

1) H = 0, S 0 а) возможен только при низких Т 2) H 0, S 0 б) возможен только при высоких Т 3) H 0, S 0 в) возможен при любых Т 4) H 0, S 0 г) невозможен Укажите, какие воздействия и как сместят равновесие в системе:

4 HCl (газ) + O2 (газ) 2 H2O (газ) + 2 Cl2 (газ), (H 0) 1) увеличение концентрации O2 а) вправо 2) понижение давления б) влево 3) повышение температуры в) нет 4) введение катализатора Укажите, для каких реакций понижение давления вызовет смещение равновесия и в каком направлении:

а) вправо 1) 2 SO2 (газ) + O2 (газ) 2 SO3 (газ) б) влево 2) 2 O3 (газ) 3 O2 (газ) 3) CH3OH (ж) + C2H5OH (ж) CH3OC2H5 (ж) + H2O (ж) в) нет 4) H2 (газ) + I (газ) 2 HI (газ) Укажите, как изменится константа равновесия каждой реакции при повы шении температуры:

H 0 а) увеличится 1) CO (газ) + 2 H2 (газ) CH3OH (газ), H 0 б) уменьшится 2) 3 O2 (газ) 2 O3 (газ), 3) CO (газ) + H2O (газ) CO2 (газ) + H2 (газ), H 0 в) не изменится H - + 4) H2O (ж) OH (р-р) + H (р-р), Из нижеприведенных реакций выберите а) гомогенные и б) гетерогенные реакции:

1) N2 (газ) + O2 (газ) 2 NO(газ) 2) Zn (тв) + 2 HCl (р-р) ZnCl2 (р-р) + H2 (газ) 3) MgO (тв) + CO2 (газ) MgCO3 (тв) 4) Pb(NO3)2(р-р) + K2S(р-р) PbS (тв) + 2 KNO3(р-р) Реакция А В является простой, температурный коэффициент ее равен 2.

Как будут изменяться при повышении температуры на 20о С:

1) скорость реакции а) не изменится 2) константа скорости реакции б) увеличится в 2 раза 3) время полупревращения реакции в) увеличится в 4 раза 4) энергия активации реакции г) уменьшится в 2 раза д) уменьшится в 4 раза Как будет изменяться скорость реакции 2 А + В С, протекающей в рас творе, кинетическое уравнение которой v = k.с А.с В и = 2, при:

1) увеличении концентрации А в 2 раза а) не изменится 2) уменьшении концентрации В в 2 раза б) увеличится в 2 раза 3) разбавлении раствора в 2 раза в) увеличится в 4 раза о 4) повышении температуры на 20 С г) уменьшится в 2 раза д) уменьшится в 4 раза Соотнесите следующие простые реакции или процессы и их суммарный порядок:

1) 2NO2 N2O4 а) 2) 2СО + О2 2СО2 б) 3) радиоактивный распад изотопа Sr в) 4) разложение лекарственного препарата г) Соотнесите вид кинетического уравнения и суммарный порядок реакции, которой они соответствуют 1) v = k.с 1 а).

2) v = k с 1 с 2 б) 3) v = k.с 1.с 20.5 в) 4) v = k.с 12.с 2 г) д) дробный Последовательная реакция протекает в 2 стадии (обе являются простыми реакциями) по схеме: 2 А В;

В С и их энергии активации соотносятся:

Еа1 Еа2. Можно ли определить:

1) какая стадия определяет скорость всего процесса а) 2) каков порядок первой реакции б) 3) каков порядок второй реакции в) 4) каков будет порядок реакции в целом г) нельзя определить Правильно ли расположены 0.1 М растворы указанных ниже веществ в по рядке увеличения осмотического давления?

1) С6Н12О6 – HCOOH – NaCl – CaCl2 а) да б) нет 2) Ba(NO3)2 – KCl – CaCl2 – CO(NH2) 3) C6H12O6 – NaCl – CH3COOH – CaCl 4) CO(NH2)2 – HCOOH – NaBr – Na2SO Оцените значение рН растворов следующих веществ:

а) рН 1) KOH б) рН = 2) H2SO в) рН 3) NaCl 4) HBr Cоотнесите значения осмотического давления (кПа) с растворами следую щих веществ при равных молярных концентрациях (Т = 298 К):

а) 1) KBr 2) CH3COOH б) в) 3) MgCl г) 4) C6H12O Определите, как изменяется осмотическое давление в каждом ряду растворов при одинаковой температуре:

1) 0.15 М NaCl – 0.3 М С6Н12О6 – 0.1 М CaCl2 а) уменьшается 2) 0.1 М K2SO4 – 0.1 М KBr – 0.1 М С6Н12О6 б) увеличивается 3) 0.1 М CaCl2 – 0.1 М CH3COOH – 0.1 М KCl в) не изменяется 4) 0.2 М С12Н22О11 – 0.2 М MgSO4 – 0.2 М Na2SO4 г) изменяется немонотонно 0.15 М раствор NaCl (физиологический раствор) является изотоническим по отношению к плазме крови. Охарактеризуйте относительно плазмы крови каждый из приведенных растворов а) изотонический 1) 0.3 M C12H22O б) гипотонический 2) 0.15 M CaCl в) гипертонический 3) 0.15 M C6H12O 4) 0.15 M MgSO Cоотнесите значения рН растворов равных молярных концентраций ве ществ с составом раствора:

а) 7. 1) KOH б) 12. 2) HNO 3) Ва(ОН)2 в) 12. г) 2. 4) K2SO Оцените истинность суждений:

1)) все процессы, в результате которых упорядоченность а) верно системы возрастает, сопровождаются уменьшением б) неверно энтропии 2) в выражение константы равновесия гетерогенной ре акции включают концентрации всех веществ 3) реакции радиоактивного распада являются реакциями первого порядка 4) осмос – это коллигативное свойство раствора, которое зависит от природы и размеров частиц в растворе Оцените истинность суждений:

молярная энтропия газообразного вещества больше, чем а) верно 1) его энтропия в жидком состоянии увеличение концентрации продуктов реакции приводит к б) неверно 2) смещению равновесия и увеличению константы равновесия чем больше энергия активации, тем больше скорость реак 3) ции изотонические растворы имеют одинаковую концентрацию 4) осмотически активных частиц Оцените истинность суждений:

1) тепловой эффект химической реакции не зависит от агрегат- а) верно ного состояния исходных и конечных веществ б) неверно 2) при увеличении температуры равновесие смещается в сторо ну экзотермической реакции 3) константа скорости зависит от природы реагирующих ве ществ 4) при увеличении концентрации растворенного вещества ос мотическое давление раствора увеличивается Оцените истинность суждений:

1) самопроизвольный характер процесса в изолированной а) верно системе определяется только изменением энтропии б) неверно 2) константа равновесия не зависит от температуры 3) энергия активации реакции зависит от концентрации реа гентов 4) плазмолиз – явление сморщивания (обезвоживания) эрит роцитов в гипертоническом растворе Являются ли приведенные ниже смеси электролитов буферными системами:

а) да 1) Na2CO3, NaHCO + NH3CH2COO–, NH2CH2COO– б) нет 2) 3) Na2CO3, NaOH NaCl, NH3H2O 4) Соотнесите частицы в левой и правой колонках так, чтобы они образовы вали кислотно-основную сопряженную пару:

1) OH– а) H2O – б) NH2CH2COOH 2) H2PO + в) H3PO 3) H3O + г) H+ 4) NH3 CH2COOH Укажите, какой интервал буферного действия соответствует каждой из приведенных буферных систем:

а) 1) Na2HPO4 / NaH2PO4;

pKa1 = 2.12, pKa2 = 7.2, pKa3 = 11.9 8.7–10. б) 2) Na2CO3 / NaHCO3;

pKa1 = 6.35, pKa2 = 10.3 8.25–10. NH2CH2COO– / NH2CH2COOH;

pKa1 = 2.3, pKa2 = 9.7 в) 3) 9.3–11. NH4Cl / NH3H2O;

pKBH+ = 9.25, pKb = 4.75 г) 4) 6.2–8. Какие свойства могут проявлять нижеприведенные ионы в составе буфер ного раствора:

а) только кислоты SO 1) NH2–CH2–COO б) только основания 2) NH4+ в) или кислоты, или основания 3) г) ни кислоты, ни основания CO 4) Соотнесите значения рН с растворами, в которых находятся нижеприве денные вещества с равными молярными концентрациями:

а) pH = 7. 1) HF б) рН = 1. 2) K2SO в) pH = 5. 3) [(CH3)2NH2]Cl г) pH = 11. 4) CH3NH Укажите, как изменится pH раствора HNO2 при добавлении:

а) увеличится 1) HNO б) уменьшится 2) KNO в) не изменится 3) KNO 4) H2O Укажите, какая константа характеризует равновесие в водном растворе следующих электролитов:

а) Ka 1) [Cu(NH3)4]SO б) KПР 2) Na2CO в) Kуст 3) CaCO г) Kb 4) HF д) KBH+ Как повлияют на концентрацию иона-комплексообразователя в растворе комплексного соединения [Ag(CN)2]NO3 следующие факторы:

1) уменьшение давления а) увеличится 2) добавление AgNO3 б) уменьшится 3) добавление KCN в) изменится незначительно 4) добавление HNO Как повлияют на концентрацию ионов серебра в насыщенном растворе ма лорастворимого соединения AgCl следующие факторы:

1) увеличение давления а) увеличится 2) добавление AgNO3 б) уменьшится 3) добавление HCl в) изменится незначительно 4) добавление NaNO Как изменится величина электродного потенциала системы Cr2O72– + 14H+ + 6_ 2Cr3+ + 7H2O в следующих случаях:

e добавление KNO3 а) увеличится 1) добавление CrCl3 б) уменьшится 2) добавление K2Cr2O7 в) изменится незначительно 3) увеличение pH 4) Укажите, зависят ли величины потенциалов следующих окислительно восстановительных систем от pH среды:

Cl2 + 2 _ 2 Cl– а) да 1) e Hg2+ + 2 _ б) нет 2) Hg e _ C6H4O2 + 2 H+ 3) C6H4(OH)2 – 2 e NO3– + H2O + 2 _ NO2– + 2 OH– 4) e В качестве чего можно использовать систему Cl2/2Cl– (E0 = + 1.36 В) в сле дующих процессах при стандартных условиях:

_ H2O2 + 2 H+ + 2 e 2 H2O E0 = + 1.77 В а) окислитель 1) O2 + 2 H+ + 2 _ E0 = + 0.68 В б) восстановитель 2) H2O e _ MnO4– + 8 H+ + 5 e Mn2+ + 4 H2O E0 = + 1.51 В 3) Fe3+ + _ Fe2+ E0 = + 0.77 В 4) e Примеры заданий основного билета модульной контрольной работы № (билет содержит 6 заданий, при их выполнении можно пользоваться справочными таблицами и калькуляторами) 1. Качественно оцените реакцию среды 0.05 M растворов а) HCl и б) NaOH. Рассчитайте значение pH каждого раствора исходя из молярной концен трации в них ионов H+. (Ответ: а) pH = 1.3, б) pH = 12.7) 2. В 200 мл раствора, плотность которого 1.01 г/мл, содержится 1.11 г CaCl2 (M = 111 г/моль) и 0.585 г NaCl (M = 58.5 г/моль). Рассчитайте:

а) массовую долю NaCl в этом растворе;

б) осмолярность раствора;

в) осмотическое давление раствора при 37 °C.

(Ответ: (NaCl) = 0.29%, cосм. = 0.25 моль/л, = 644 кПа) 3. а) Рассчитайте стандартное изменение энтальпии реакции гидролиза мо чевины: CO(NH2)2 (тв) + H2O (ж) CO2 (р-р) + 2 NH3 (р-р), если стандартные энтальпии образования CO(NH2)2 (тв), H2O (ж), CO2 (р-р), и NH3 (р р) равны, соответственно (кДж/моль): –333, –286, –413 и –80.8. Благоприятству ет ли энтальпийный фактор протеканию этой реакции?

б) Сколько теплоты будет поглощаться или выделяться при гидролизе 3 г мочевины, если ее молярная масса 60 г/моль.

(Ответ: H0298 = 44.4 кДж;

Q = –2.2 кДж) 4. Используя табличные данные, установите путем расчета G возмож ность протекания в стандартных условиях реакции окисления этанола:

C2H5OH (ж) + H2O2 (ж) CH3C(O)H (газ) + 2 H2O (ж) Не производя вычислений, оцените роль энтропийного фактора для этой (Ответ: G = –319 кДж, S 0) реакции.

5. Запишите выражение константы равновесия для реакции синтеза аммиака:

2 NH3 (газ);

H 0.

N2 (газ) + 3 H2 (газ) Как повлияет на состояние равновесия этой системы: а) повышение температу ры;

б) повышение давления?

Рассчитайте константу этого равновесия, если исходные концентрации N2, Н2 и NH3 были 5, 14 и 0 моль/л, соответственно, а к моменту установления рав новесия в реакцию вступило 40% азота. (Ответ: Kс = 0.0104) 6. Константа скорости реакции гидролиза сахарозы (реакция первого по рядка) при 25 °C равна 3.210–3 ч–1. Рассчитайте а) период полупревращения ре акции;

б) время, за которое гидролизу подвергнется 90% исходного количества сахарозы. (Ответ: = 216 час, t = 30 суток) 7. Качественно оцените реакцию среды 0.001 М раствора NaOH и рассчи тайте значение pH исходя из молярной концентрации ионов H+.(Ответ: pH = 11) 8. В 1 л раствора, плотность которого 1 г/мл, содержится 0.1 моль глюкозы (C6H12O6) и 0.1 моль KCl. Вычислите: а) массовую долю KCl в этом растворе;

б) осмолярность раствора;

в) осмотическое давление раствора при 37 °C.

(Ответ: (KCl) = 0.75%, cосм. = 0.3 моль/л, = 773 кПа) 9. Какое количество теплоты выделится при сжигании 4.48 л метана (CH4), если его стандартная энтальпия сгорания равна –875 кДж/моль. Запишите тер мохимическое уравнение реакции. (Ответ: Q = 175 кДж) 10.Не производя вычислений, установите знак изменения энтропии реак ции: 2 Н2S (газ) + 3 О2 (газ) 2 SО2 (газ) + 2 H2O (ж).

Определите, при каких температурах (высоких, низких, любых) возможно самопроизвольное протекание этой реакции, если H 0.

11. Запишите выражение для константы равновесия: 2NO2 (газ) N2O4 (газ), H = –57 кДж. Как повлияет на состояние равновесия этой системы:

а) повышение температуры;

б) понижение давления.

12. Период полувыведения лекарственного препарата (реакция первого по рядка) составляет 15 часов. Какая масса препарата останется в организме через 30 часов после приема 200 мг лекарства? (Ответ: 50 мг) 13. Напишите уравнения протолитических равновесий, определяющих кислотность в 0.01 M растворе молочной кислоты CH3CH(OH)COOH;

pKa = 3.85. Качественно оцените характер среды и рассчитайте значение pH данного раствора. (Ответ: 2.93) 14. Напишите уравнения протолитических равновесий, определяющих кислотность в 0.01 M водном растворе NaHCO3, если для угольной кислоты pKa1 = 6.36, pKa2 = 10.3. Качественно оцените характер среды и рассчитайте pH данного раствора. (Ответ: 8.33) 15. Рассчитайте pH раствора, в 1 л которого содержится 0.5 моль CH3COOH и 0.2 моль CH3COONa, если для CH3COOH pKa = 4.76. Укажите со пряженные кислоту и основание, напишите реакции, выражающие механизм буферного действия этого раствора по отношению к HCl и NaOH.(Ответ: 4.36) 16. Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации комплекса [Cu(en)2]Cl2 (en = NH2CH2CH2NH2) в растворе и выражение для константы устойчивости комплексного иона. Укажите заряд на внутренней сфере, степень окисления, заряд и координационное число иона-комплексообразователя, а также заряды лигандов и их дентатность.

17. Напишите уравнения гетерогенных равновесий и выражения KПР для малорастворимых электролитов CaSO4 и BaSO4. Определите, образуется ли оса док если к 1 л раствора, содержащего 2 10–3 моль CaCl2 и 1 10–3 моль BaCl2, до бавили равный объем 0.02 M раствора серной кислоты. (KПР CaSO4 = 3 10–5, – KПР BaSO4 = 1 10 ).

(Ответ: CaSO4 не выпадет (Пс = 110–5);

BaSO4 выпадет (Пс = 510–6)).

18. Используя табличные данные, рассчитайте ЭДС и G0' 310 реакции и определите возможность ее самопроизвольного протекания в указанном направлении в стандартных биологических условиях:

CH3CH2OH + НАД+ CH3C(O)H + НАДH + H+ Напишите уравнение Нернста–Петерса для системы, являющейся окислителем.

Как изменится ее ОВ-потенциал при увеличении pH?

(Ответ: –0.123 В, нет;

G0' 310 = +23.74 кДж/моль).

2-Й МОДУЛЬ. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Во 2-м модуле рассматриваются основы строения и реакционной способ ности наиболее биологически важных классов органических соединений.

Модуль начинается с изучения номенклатуры органических соединений, знание которой необходимо будущему врачу для умения сопоставить химиче ское название со структурой биологически активного соединения или лекар ственного препарата. На основании представлений об электронном строении органических соединений рассматриваются схемы механизмов основных типов органических реакций, проходящих в живом организме, или их модельных аналогов.

Более подробно изучаются такие важные реакции, как пероксидное окис ление, алкилирование, ацилирование, гидратация и дегидратация, реакции, приводящие к образованию и разрыву связей углерод–углерод в процессах био синтеза и катаболизма.

Тема 11. Классификация и номенклатура органических соединений Содержание темы. Основные принципы классификации и номенклатуры органических соединений. Функциональные группы. Органические радикалы.

Основные классы органических соединений. Тривиальные названия. Радикально фукциональная и заместительная номенклатура. (БОХ-1, с. 11–24 или БОХ-2, с. 13–27;

РУК с. 14–24).

Раздел, выносимый на самостоятельную проработку Классификация органических соединений (БОХ-1, с. 11–15 или БОХ-2, с. 13–18).

Домашнее задание по теме 1) Ознакомьтесь с таблицами на страницах 52–53 СБ.

2) Выпишите определения следующих терминов: функциональная группа, органический радикал, тривиальное название, родоначальная структура, харак теристическая группа, локант.

3) Выпишите общие формулы классов соединений: тиолов, сульфидов, сульфокислот;

формулы радикалов: изопропил, втор-бутил, изобутил, трет бутил, аллил, бензил, этинил, формил, ацетил, ацетонил.

4).Напишите структурные формулы: а) любого циклического спирта;

б) простейшего кетона;

в) любого сложного эфира;

г) любого простого эфира;

д) простейшего альдегида;

е) простейшего тиола;

ж) простейшего органического сульфида;

з) простейшей сульфокислоты;

е) любого амина.

5) К каким классам органических соединений относятся вещества, форму лы которых приведены ниже:

O б) H3CCH CH3 ;

в) а) CH2=CH-O-CH3;

OH;

г) C H ;

д) H3CC O ;

OH OH е) CH2=CH-S-CH3;

ж) O ;

з) CH3 ;

и) O HC OC H ;

к) C CH H3CN CH CH2OH;

3 3 O NH2;

п) H3CCH CH3.

C OH ;

о) л)CH3-S-S-CH3;

м) SO3H;

н) OCH 6). Выполните по РУК тестовые задания 1Т.02, 1Т.03, 1Т.07–1Т.09 с. 25–26.

Названия некоторых органических соединений и радикалов Соединение Название Радикал Название метан метил CH4 CH3– этан этил CH3–CH3 CH3–CH2– CH 3 -CH 2 -CH 2 - H 3 C CH пропан пропил, изопропил CH3–CH2–CH3 H3C бутил, CH3-CH2-CH2-CH2 CH3-CH2-CH бутан втор-бутил, CH3-CH2-CH2-CH CH CH3-CH-CH2- изобутан изобутил, CH3-CH-CH CH CH3 CH3 трет-бутил H3C-C CH C5H12 пентан, C6H14 гексан, C7H16 гептан, C8H18 октан, C9H20 нонан, C10H22 декан этилен винил CH2=CH2 CH2=CH– пропилен аллил CH3CH=CH2 CH2=CH–CH2– ацетилен этинил CHCH CHC– бензол фенил толуол бензил CH 3 CH2 O O CH OH C OH NH фенол анилин бензальдегид бензойная кислота формальдегид, HC O HC O H муравьиная HC O формил H O кислота ацетальдегид, O O ацетил O H3 CC H H3 CC O H уксусная кислота H3CC O O ацетон ацетонил H3CC CH H3CC CH 3 кислоты: C2H5COOH пропионовая, C3H7COOH масляная, C4H9COOH валериановая, C5H11COOH капроновая O S NH N фуран тиофен пиррол пиридин Построение названия органического соединения по заместительной номенклатуре РОДОНАЧАЛЬНАЯ СТАРШАЯ СТРУКТУРА ХАРАКТЕРИС - главная цепь, ТИЧЕСКАЯ основная циклическая или гетероциклическая ГРУППА структура АН СУФФИКС А КОРЕНЬ ЕН Б В Г И Т. Д.

ИН ПРЕФИКСЫ СУФФИКС, - все заместители (кроме СТАРШЕЙ обозначающий насыщенность ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ) родоначальной структуры по алфавиту 1. Выявить все имеющиеся в нем характеристические группы.

2. Установить, какая группа является старшей. Название этой группы отражается в виде суффикса и ставится в конце названия соединения. Все остальные группы войдут в название соединения в виде префиксов.

3. Выбрать родоночальную структуру.

4. Пронумеровать главную цепь, чтобы старшая характеристическая группа по лучила наименьший номер.

5. Перечислить префиксы в алфавитном порядке.

6. Составить полное название соединения.

Классы органических соединений и старшинство характеристических групп В заместительной номен Название Формула клатуре Функциональная группа класса класса префиксы суффиксы 1-й тип – характеристические группы и углеводородные радикалы, указываемые только в префиксах алкильная Алканы алкил R–H –R – группа фтор, фторо, –F, Галогено- хлор хлоро –Cl R–Hal – алканы бром, бромо, –Br, иод иодо –I Нитро нитрогруппа нитро R–NO2 –NO2 – алканы Простые эфи- алкоксильная алкокси R–O–R’ –O–R' – ры группа Сульфиды алкилтиогруппа алкилтио R–S–R’ –S–R' – 2-й тип – характеристические группы, указываемые и в префиксах и в суффиксах (расположены а порядке убывания старшинства) овая кислота -C O Карбоновые OH карбоксильная карбокси (карбоновая O RC O H кислоты группа -C O кислота)* OH Сульфоно сульфоновая O O вые кисло- RS OH сульфогруппа сульфо -S OH кислота O O ты** -C OH O карбонильная оксо аль RC O Альдегиды (формил) карбальдегид* группа H -C H карбонильная RC O Кетоны оксо он CO группа R' Спирты, фе- гидроксильная гидрокси ол R–OH –OH нолы группа меркапто тиольная *** Тиолы тиол R–SH –SH (сульфа группа нил) Амины аминогруппа амино амин R–NH2 –NH * атом углерода функциональной группы не входит в родоначальную структуру, ** сульфокислоты, *** тиоспирты, меркаптаны Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии.

1. Напишите структурные формулы соединений, названия которых при ведены по заместительной номенклатуре: а) метилпропан;

б) метилпропен;

в) 2-метилпентандиовая кислота;

г) 2-метилбутен-2-ол-1;

д) 2-гидрокси-3 метилбутандиовая кислота.

2. Назовите по заместительной номенклатуре следующие вещества:

а) CH3CH2CH2NH2;

б) CH3CH2CH2CH2OH;

в) CH3CH2CH2C(O)H;

г) HO–CH2CH2–NH2;

д) HO–CH2CH2CH2C(O)OH;

е) HC(O)CH2CH(OH)CH2NH2.

3. Напишите структурные формулы соединений, названия которых при ведены ниже по радикально-функциональной номенклатуре:

1) метилбромид;

2) этиловый спирт;

3) метилэтиловый эфир;

4) гидроксиаце тон;

5) мета-аминобензальдегид;

6) -аминопиррол;

7) дибензилсульфид;

8) изобутиламин;

9) изопропилфенилкетон;

10) -гидроксимасляная кислота;

11) -метилпиридин;

12) -нитрофуран;

13) пара-нитроанилин;

14) винил этилкетон;

15) фенилаллиловый эфир;

16) -метилтиофен;

17) дивинил.

4. Назовите соединения по радикально-функциональной номенклатуре, используя названия радикалов, классов соединений и функциональных групп:

1) CH3CH2CH(NH2)CH3;

2) CH3CH(Cl)CH3;

3) CH2=CHCH2OCH2C6H5;

4) CH3CH(SH)CH3;

5) CH2=CHCH=CH2;

6) ClCH2CH2COOH;

7) H2NCH2CH2CH2COOH;

8) CH3CH(OH)COOH;

9) CH3CH2CH2CH2OH;

10) орто-NH2–C6H4–COOH;

11) CH3CH(NH2)COOH;

12) CH3C(O)CH2OH;

13) CH2=CHC(O)CH=CH2;

14) CH3CH2CH2Br;

15) CH2=CHCH2OC6H5.

Пример билета контрольной работы «Номенклатура»

1. Напишите структурные формулы: а) анилина (фениламина);

б) этантиола ;

в) дивинила (бутадиена-1,3);

г) диизопропилового эфира;

д) 2-аминоэтанола-1.

2. Назовите по заместительной номенклатуре:

O а) H3CC CH (ацетон);

б) H3CC O COOH ;

в) HOOCCH CHCOOH Назовите по радикально-функциональной номенклатуре:

3.

а) СН 3СН 2СНСН3;

б) NH 2 COOH ОН Тема 12. Пространственное строение органических соединений Содержание темы. Стереоизомерия органических соединений, способы изображения стереоизомеров на плоскости, номенклатура пространственных изомеров (БОХ-1, с. 48–85 или БОХ-2 с. 125–136, РУК с. 41–54).

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку 1. Конформации органических молекул (БОХ-1, с. 53–64 или БОХ-2, с. 136–141, РУК с. 41–45).

2. Правила R,S- и Z,E-номенклатуры (БОХ-1, с. 72–74, 76–77 или БОХ-2, с. 131–133, РУК с. 51–54).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: конформация, конфигу рация, хиральность, энантиомеры, асимметрический атом углерода, оптическая активность, -диастереомеры, -диастереомеры, стереохимическая формула, формула Фишера, D- и L-ряды.

2) Выпишите правила обращения с формулами Фишера.

3) Письменно выполнить задания по РУК п.п. 3.3.2, 3.3.3, 3.3.6 с. 46;

3.4.1, 3.4.2 с. 48;

3.7.2, 3.7.4 с.54;

3Т.04, 3Т.05, 3Т13 с.56–57.

Различные виды изомерии углеродного скелета Структурные положения кратной связи (изомеры строе положения функциональной группы ния) межклассовые (функциональных групп) заслоненная Конформации* Пространственные стереоизомеры гош заторможенная анти Изомеры D Энантиомеры L -диастереомеры (цис-транс относительно плоскости -связи) Конфигура ционные цис-транс относитель Диастереомеры но плоскости цикла -диастерео соединения, имеющие меры более 1-го асим метрического атома * Конформации можно считать изомерами, только если они достаточно медленно превращаются друг в друга и могут быть разделены Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Напишите структурные формулы цис- и транс-изомеров 1-бром-2 хлорэтена и 1,3-диметилциклобутана. К какому типу пространственных изоме ров они относятся?

2. Напишите структурную формулу 2-аминопропановой кислоты (-аланина). Укажите звездочкой асимметрический атом углерода (центр хиральности) и обведите кружочками четыре разных заместителя у этого атома.

3. Используя модель, определите какие (D или L) изомеры изображены ниже:

COOH CH3 H NH COOH в) C COOH б) а) H2N г) C NH2 C C H H3C H2N HOOC CH H H CH 4. Используя правила обращения с формулами Фишера, определите каким изомерам (D или L) соответствуют изображенные ниже структуры. Учтите, что поворот формулы на 90° или перестановка местами двух любых заместителей меняет формулу вещества на формулу его зеркального изомера.

NH CH2COOH H COOH O г) H а) H в) H б) C CH2OH OH CH2OH CH2SH H COOH COOH OH NH 5. Напишите формулу 2,3-дигидроксибутановой кислоты. Укажите асимметрические атомы углерода. Изобразите формулы Фишера всех возмож ных пространственных изомеров этого соединения. Для каждого изомера ука жите принадлежность к D- или L-ряду каждого хирального центра. Покажите, какие из изображенных Вами изомеров по отношению друг к другу являются энантиомерами, а какие диастереомерами.

Пример билета контрольной работы «Стереоизомерия»

1. Какие из приведенных ниже соединений могут существовать в виде диастереомеров? Изобразите формулы этих диастереомеров.

а) CH3–CH2–NH2;

б) 1,2-дибромциклогексан;

в) (CH3)2C=C(CH3)2;

г) C2H5–CCl=CHCl.

2. а) Напишите структурную формулу 2-аминопропановой кислоты. Ука жите асимметрический атом углерода. Изобразите формулу Фишера ее D и L CH изомеров;

б) Определите, какой изомер изображен справа H2N COOH H Пример теста по теме «Стереоизомерия»

1. Название нижеприведенного вещества по заместительной номенклатуре CH а) 1-метилэтанол-1;

б) 2-метилэтанол-1;

CH3 CH OH в) изопропиловый спирт;

г) 2-пропанол 2. Изомерами являются:

а) циклопропан и циклогексан;

в) бутен-1 и бутен-2;

б) бутанол-2 и пропанол-2;

г) метан и пропан 3. В виде пары энантиомеров может существовать:

CH3 СН COOH CH 2 CH CH 2 CH 2 COOH СН 2 СН а) б) в) NH2 OH NH2 г) NH NH ОН ОН 4. Число асимметрических атомов углерода в молекуле 2-дезоксирибозы O CH 2 CH CH CH2 C H OH OH OH а) 0;

б) 1;

в) 2;

г) 5. В виде -диастереомеров способны существовать:

а) 1,2-диметилциклобутан;

б) бутен-2;

в) пропен;

г) бутен-3-овая кислота.

Тема 13. Электронное строение органических соединений Содержание темы. Сопряжение, ароматичность, электронные эффекты заместителей (БОХ-1, с. 24–47 или БОХ-2 с. 29–46, РУК с. 27–38).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: гибридизация, -связь, связь, водородная связь делокализованная химическая связь, p,- и, сопряжение, ароматичность (правило Хюккеля), индуктивный эффект, мезомерный эффект, электронодонорный заместитель, электроноакцепторный заместитель.

2) Письменно выполните задания РУК п.п. 2.1.1 с.28, 2.2.1 с.30, 2.2.5, 2.2. с. 31, 2.3.7 с.33, 2.4.5 с. 35;

2Т.01, 2Т.02, 2Т.04, 2Т.06, 2Т.13 с. 38–41.

Шкала электроотрицательности элементов Полинга Li H S = Csp3 I Br = Csp2 Cl = N Csp O F 1 2.2 2.5 2.6 2.8 3.0 3.2 3.5 Электронные эффекты заместителей соотношение М и I заместители I M эффектов в сопряженной системе алкилы (Alk) ЭД +I - (+I) -O- ЭД +I +M (+I, +M) ЭД -NH2,-NHR, -I +M (-I +M) -NR ЭД -ОН, -OAlk -I +M (-I +M) ГАЛОГЕНЫ ЭА или ЭД -I +M +M ЭА или ЭД -CH2=CH2 -I + ЭА или ЭД -I M ЭА -COOH -I -M С=О ЭА -I -M -SO3H ЭА -I -M ЭА -NO2 -I -M ЭД - электронодонор, ЭА - электроноакцептор Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. В нижеприведенных частицах а) CH2 CH CH CH2 б)CH3 CH2 CH3 в) CH2 CH O CH.

NH ж) CH CH3 з) г) д) NH2 е) CH CH 1) Укажите тип гибридизации каждого атома углерода;

2) Выделите систему сопряжения (если она имеется);

3) Укажите число атомов и число электронов в сопряженной системе.

Укажите тип сопряжения (, или p,).

4) Какие структуры являются ароматическими?

5) В каких частицах все атомы углерода лежат в одной плоскости?

2. Используя шкалу электроотрицательности, стрелками укажите направ ление поляризации обозначенных одинарных связей в следующих соединениях:

CH3–Cl;

CH3–O–H;

CH3–CH=CH2;

CH2=CH–CCH;

CH3–S–H.

3. Укажите электронные эффекты (I, M) выделенных кружками заместите лей, обозначьте их соответствующими стрелками (прямыми вдоль связи — индуктивный, изогнутыми — мезомерный):


NH2 ;

ClCH2C O ;

CH2=CHC O CH3CH2 NH2 ;

CH3 CH CH2 ;

CH2 CH OC 2H5 ;

H OH 4. Расположите приведенные ниже соединения в порядке возрастания полярности связи O–H. Поясните ответ, указав при помощи стрелок распреде ление электронной плотности в молекуле.

O O O H. б) CH3 C O H;

ClCH2 C O H;

H C O H а)CH3 C O H ;

CH3 O H ;

O O 5. Сравните устойчивость следующих анионов, пояснив ответ указанием стрелками и символами электронных эффектов.

O O O O ;

б) CH3 C O ClCH2 C O H C O а)CH3 C O CH3 O O Факультативно 1. Определите гибридизацию атома азота в следующих соединениях. На какой орбитали (s, p или гибридной) находится свободная электронная пара?

NH;

г) а) CH3–NH2;

б) CH3–CN;

в) N Тема 14. Кислотно-основные свойства органических соединений Содержание темы. Кислоты и основания Бренстеда, зависимость кислот ных и основных свойств органических соединений от природы кислотного и основного центра и электронных эффектов заместителей.

(БОХ-1, с. 100–115 или БОХ-2 с. 80–85, 108–109, 319–324;

РУК с. 58–65).

Раздел, выносимый на самостоятельную проработку: кислоты и осно вания Льюиса (БОХ-1, с. 111–114, РУК с. 65–66).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выписать определения следующих терминов: кислота Бренстеда, осно вание Бренстеда, ОН-кислоты, NH-кислоты, SH-кислоты, СН-кислоты, -основания, n-основания, центр кислотности, центр основности, кислота Лью иса, основание Льюиса.

2) Письменно выполнить задания по РУК п.п. 4.1.1 с. 59, 4.2.1 с.61, 4.3.1, 4.3.2 и 4.3.5 с. 64;

4Т.01, 4Т.05, 4Т.08, 4Т.10, 4Т.11. 4Т.13 с. 66–69.

Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии.

1. Напишите формулы сопряженных оснований для следующих кислот и расположите их в порядке возрастания основности: C2H5OH;

C2H5SH;

C2H5NH2;

HCl.

2. Напишите формулы сопряженных кислот для следующих оснований и расположите их в порядке возрастания кислотности: СН3О-, СН3SСН3, СН3ОН, СН3S-, CH3NH2, F-.

3. Сравните кислотные свойства нижеприведенных веществ, основываясь на их электронном строении.

O O O O H. б) CH3 C O H;

ClCH2 C O H;

H C O H а) CH3 C O H ;

CH3 O H;

O 4. Сравните основные свойства следующих анионов, основываясь на их относительной устойчивости.

O O O O ;

б) CH3 C O ClCH2 C O H C O а)CH3 C O CH3 O O 5. Сравните кислотность следующих соединений: уксусная, хлоруксусная кислота, этиловый спирт, фенол. Не прибегая к таблицам, определите, какое из нижеприведенных значений рKа соответствует каждому из этих соединений:

9.9, 2.8, 18.0, 4.8. Ответ поясните, показав распределение электронной плотно сти в молекулах.

6. Сравните основность следующих соединений: анилин, пара нитроанилин, этиламин, припишите им соответствующее значение рKа (рKBH+):

10.8;

4.6;

1.1. Ответ поясните, указав распределение электронной плотности.

7. Рассчитайте pH 0.01 M растворов хлоруксусной кислоты, этиламина и ацетата натрия. Значения рKа возьмите из п.п. 5 и 6. (Ответ: 2.4;

10.4;

8.4) Факультативно 1. Сравните основность следующих соединений:

а) NH3, CH3–NH–CH3, CH3–CN;

б) NH, N, NH 2. Определите, в каком порядке возрастает основность атома азота в сле.... C H NH CH (CH2)3 N C2 H дующем соединении: CH..

Cl N Пример билета контрольной работы «Кислотность и основность»

1. Какое соединение обладает более сильными кислотными свойствами:

уксусная или хлоруксусная кислота? Объясните Ваше предположение, обозна чив электронные эффекты. Напишите формулы сопряженных оснований. Какое из двух значений рKa (4.76 или 2.86) относится к уксусной, а какое к хлорук сусной кислоте? Рассчитайте pH 0.1 M водного раствора уксусной кислоты.

(Ответ: 2.88) 2. Какое соединение обладает более основными кислотными свойствами:

аммиак или метиламин? Объясните Ваше предположение, обозначив электрон ные эффекты. Напишите формулы сопряженных кислот. Какое из двух значе ний рKBH+ (9.2 или 10.62) относится к аммиаку, а какое к метиламину? Рассчи тайте pH 0.1 M водного раствора метиламина. (Ответ: 11.81) Пример теста «Электронное строение органических соединений, кислотно-основные свойства»

1. Укажите соединение в котором все атомы углерода находятся в состоя нии sp2-гибридизации.

О в) а) СН 2 СН СН 2 СН СН 3 б) СН 3 г) С СООН ОСН 2. В каком соединении реализуется p, -сопряжение?

О г) СН2 С СН СН СН2 в) СН3 С б) а) СН2 СН СН СН NH 3. Только +I эффект проявляет заместитель в соединении O а) в) г) СН 2 СН ОСН б) Cl CH 2 C СН NH OH 4. В каком ряду соединения расположены в порядке убывания их кислот ности?

а) CCl3COOH, CH3COOH, HCOOH;

б) С 6H5OH, O2N OH, C 2H5OH;

O в) СF3COOH, ClCH 2COOH, FCH 2COOH;

г) OH CH3 OH;

C OH, H 5. Выберите правильное утверждение:

а) чем сильнее основание, тем меньше значение рКВН+;

б) рКа = lgКа;

в) электроноакцепторные заместители повышают основность и понижают кис лотность;

г) чем сильнее кислота, тем ниже значение рКа.

Тема 15 (для самостоятельной проработки).

Общие характеристики реакций органических соединений Содержание темы. Основные принципы классификации органических реакций и реагентов, факторы, определяющие реакционную способность.

(БОХ-1, с. 85–99, БОХ-2, с. 47–53) Новые и наиболее важные термины: субстрат, реагент, гомолитический и гетеролитический разрыв ковалентной связи, электрофил, нуклеофил, свобод ный радикал, региоселективность, стереоселективность, хемоселективность, статический и динамический факторы, карбокатионы, карбоанионы.

Письменное задание по самостоятельной проработке 1. Из приведенных ниже реагентов выберите те, которые могут проявлять:

а) электрофильные, б) нуклеофильные, в) основные и г) кислотные свойства NH3, H+, Cl–, Cl+, OH–, NO2+, BF3 Н3О+.

2. Какие свойства (нуклеофильные, электрофильные, основные или кислотные) проявляет органический субстрат в следующих элементарных стадиях реакций?

+ + Br CH3COO– + H3O+;

в) а) CH3COOH + H2O + Br ;

+ – + + б) CH3Cl + NH3 CH3NH3 + Cl ;

г) CH3CH=CH2 + H CH3– CH–CH 3. Расположите приведенные промежуточные частицы в ряды по увеличе нию их устойчивости:

а) CH2, CH3, CH2=CHCH2, (CH3)3C;

+ + + + + б) CH3CH2CH2, CH2=CHCH2, CH3CHCH3, CH2CH2C OH, CH3CHC O O OH Тема 16. Свободнорадикальные процессы (SR) Содержание темы. Реакции радикального галогенирования и пероксидно го окисления. Региоселективность этих реакций. (БОХ-1, с. 116–123 или БОХ- с. 54–57, РУК с. 73–78).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: гомолитический разрыв ковалентной связи, гетеролитический разрыв ковалентной связи, свободный радикал, электрофил, нуклеофил, региоселективность, статический фактор, ди намический фактор протекания реакции, делокализация электронной плотно сти, гидропероксид, пероксид, пероксидное окисление.

2) Выполните задание по самостоятельной проработке п.п. 1–3 СБ с. 60;

РУК п.п. 5.1.1. 5.1.8. с. 75, 5.2.5 с. 78;

5Т.03, 5Т.04, 5Т.06, 5Т.12, с. 79–80.

Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Расположите приведенные ниже свободные радикалы в порядке увели чения их устойчивости:

СН3СН2•, СН2=СН•, СН3•, С6Н5СН2•, (СН3)2СН•, СН2=СНСН2•, (СН3)3С•, С6Н5СН•СН=СН2.

2. Допишите уравнения реакций. Назовите продукты или классы, к кото рым они относятся.

h а) СН3 СН2 СН3 + Br2, приведите схему механизма процесса h h б) CH3 CH CH2 CH3 + Br 2 в) CH3 + Cl CH t h г) д) СН2=СН–СН3 + Cl CH2 CH 3 + Br O 2/X е), приведите схему механизма этого процесса CH2 CH O2/X O2/X ж) CH3 CH2 CH CH2 з) CH2 CH CH O2/X O 2/X и) СН2 СН СН2 СН CH2 к) СН2 СН СН СН O2/X л) СH3 CH2 O CH2 CH Факультативно 1. Какие четыре разных гидропероксида получаются при пероксидном окислении олеиновой кислоты. Объясните их образование.

Тема 17. Электрофильные реакции (AE, SE) Содержание темы. Реакции электрофильного присоединения по двойной связи и электрофильного замещения в ароматическом кольце. (БОХ-1, с. 123– 144, или БОХ-2 с. 57-70;

РУК с. 83–90 и 97–105).

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку: галогенирова ние алкенов и циклоалкенов (БОХ-1, с. 125–127), алкилирование алкенов карбкатионами (БОХ-1, с. 132), ориентирующее действие заместителей в бензольном кольце (БОХ-1, с. 140–142).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выписать определения следующих терминов: правило Марковникова, карбокатион, ион оксония, -комплекс, -комплекс, орто-, пара-ориентант, мета-ориентант.

2) Письменно выполнить задания по РУК п.п. 6.1.2 с. 85, 6.2.4 с.87, 6.3.2 и 6.3.4 с. 89;

7.1.3, с.99, 7.2.3 и 7.2.5 с. 101;

6Т.05 с.91, 6Т.12 с. 93, 7Т.05 с. 106, 7Т.08 с. 107, 7.Т.11. с. 108.

Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Расположите приведенные ниже карбокатионы в порядке увеличения их устойчивости:

СН3-СН+СООН СН3СН2+, СН2=СН+, СН3+, С6Н5СН2+, (СН3)2СН+, СН2=СНСН2+, (СН3)3С+, СН2+СН2СООН С6Н5СН+СН=СН2.

2. Допишите уравнения реакций и укажите (если необходимо) катализатор.

реакции АЕ а) CH3 CH CH2 + HCl, приведите схему механизма процесса СН б), в) СН3 СН С CH3 + HCl + HBr СН г) д) CF3 CH CH 2 + HCl СH CH2 + HCl е) CH3 CH CH COOH + HBr ж) CH3 CH CH2 + Br2(водн.) з) и) CCl СH3 + Br2(водн.) СН СH2 + Br к) CH2 CH CH CH2 + Br2(1 моль), приведите схему процесса л) CH2 CH C CH2 + Br2(2 моль) Н+ м) СН2 СН СООН + Н2О CH + н) СН3 СН СН СН 3 + Н2 О Н, приведите схему механизма процесса Н+ Н+ о) CH2 CH CH2 CH3 + HOH, п) СH CH 2 + HOH реакции SЕ AlBr а), приведите схему механизма этого процесса, + Br AlBr укажите роль катализатора б) CH3 CH CH3 + Br Н+ O AlCl + СН3СН2ОН в) г) + СH3 C Cl Н+ д), укажите роль катализатора в п.п. г) и д) + СН3 СН СН H+ AlCl е) ж) СH 3 + Cl2 CH3 + (CH3)2CHOH з) и) OH + Br2(водн, изб.) NH 2 + Br 2(водн.) Факультативно 1. Впишите вместо букв соответствующие формулы:


/AlBr3 O2/X а) CH3CH2CH3 Br 2/h A B C;

+ CH3 /H+ б) CH =C(CH ) H2O/H Cl 2/h C;

A B 2 Cl2/FeCl /AlCl3 KMnO HCl в) CH2=CH2 C D;

A B /H+ Cl2/AlCl KMnO г) CH2=CH2 C NaOH D A B 2. Какие продукты и каким образом могут образоваться при взаимодей ствии бутанола-2 с метилпропеном в присутствии кислотного катализатора?

3. Каким образом из анилина по реакции электрофильного замещения можно получить мета-броманилин?

Пример билета контрольной работы «Радикальные и электрофильные реакции 1. Допишите уравнения следующих реакций и укажите их тип:

H+ а) CH2=CHCF3 + H2O б) CH2=CHCH=CH 2 + Br CH 3 + CH 3Cl AlCl 3 O /X в) г) CH2=CHCH3 2. Для реакции (в) напишите механизм реакции по стадиям. Какие свой ства проявляет субстрат? Какого типа реагент? Какова роль катализатора?

Пример теста по теме «Радикальные и электрофильные реакции»

1. С каким из приведенных соединений может реагировать пропен?

а) CH3NH2;

б) KBr;

в) NaOH;

г) HCl 2. Присоединение галогеноводорода протекает по правилу Марковникова для О ;

б) СН 3 в) СН2 СН CF3;

г) СН 3СН2ОН а) СН 2 СН С Н 3. С каким из приведенных соединений может реагировать фенол?

а) HCl;

б) NaHCO3;

в) С2Н6;

г) Br2 (водн.).

4. Наиболее устойчивый из приведенных ниже свободных радикалов:

в) СН 3: г) СН 3 СН СН а) СН 2;

б) СН 3СН 2:

5. Продукт присоединения HBr к молекуле стирола (С6Н5СН=СН2):

а) в) Br СH 2 CH 2 Br CH CH Вr б) СH CH 3 г) CH CH Br Тема 18. Реакционная способность соединений с -связью углерод– гетероатом Содержание темы. Реакции нуклеофильного замещения в галогенопроиз водных, спиртах, аминах. Реакции алкилирования, алкилирующие реагенты.

Конепция хороших и плохих уходящих групп. Реакции дегидрогалоге нирования и дегидратации, правило Зайцева. (БОХ-1, с. 149–172, или БОХ-2 с.

73–91;

РУК с. 111–119).

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку: механизмы SN и SN2, Е1 и Е2. Биологически важные реакции нуклеофильного замещения.

(БОХ-1, с. 173–181).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: электрофильный центр, нуклеофильный центр, нуклеофильное замещение, уходящая группа (нук леофуг), хорошая уходящая группа, плохая уходящая группа, протонирование, О-алкилирование, N-алкилирование, S-алкилирование, дезаминирование, алки ламмониевые ионы, алкилсульфониевые ионы, алкилфосфаты, элиминирова ние.

2) Выполните по РУК п.п. 8.1.7. с. 114, 8.2.1. с. 116, 8.3.2, 8.3.5 с. 119;

8Т.01. с. 123;

8Т.05, с. 124, 8Т.09, 8Т.10 с.125.

3) Допишите уравнения реакций и определите класс полученных соединений г) СH3CH2Br + CH3SNa a) CH 3Cl + NaOH (водн.) б) СH3I + NaSH д) CH3NH 2 + HNO в) CH3Br + CH 3ONa Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Допишите уравнения следующих реакций. Укажите субстрат и реагент, назовите уходящую группу, нуклеофильный центр в реагенте, назовите продукт реакции или укажите класс, к которому он относится.

а) CH3 CH CH3 + NaOH(водн.) б) СH3СH2CH2I + NaSH Cl CH3 CH в) CH3 г) СH Cl + CH3ONa C Cl + NaSH CH CH д) CH 3 CH CH 2 Br + е) CH3I + CH3SNa ONa CH ж) CH3CH2SNa + з) CH 3CH 2Br + CH3NH CH2Cl и) CH2 CH CH2 Cl + CH3 S CH3 к) CH3I + CH3 S CH л) CH3 CH2 CH CH3 + м) СН3СН2ОН + HCl N Br CH CH н) CH3 + о) CH N + CH3 S C OH + HBr Cl CH CH CH + п) C2H5 S C2H5 I- + CH3NH2 р) СН3СН2NH2 + HNO 2. Запишите по стадиям процесс исчерпывающего метилирования аммиака метилиодидом, укажите характер реакционного центра в алкилирующем реа генте и в аммиаке.

3. Допишите уравнения следующих реакций элиминирования:

а) CH3CHBrCH3 + NaOH (конц.) t° ;

б) + H3C CH OH H /t° ;

в) HO CHCH2C OH t° O CH 4. Замените буквы формулами в следующих цепочках превращений:

H2O/H+ H+/t° NH3 HCl HNO2 CH3Br NaOH Na а)CH3(CH2)2Cl A B E F G C D H;

+ CH3 Cl 3 CH3-S CH CH2=CH2/H+ HBr 2NH Cl2/FeCl 3 H 2O б) Cl2/h A B C D E F G Факультативно 1. При гидролизе оптически активного 3-метил-3-хлоргексана получается оптически не активная смесь двух энантиомерных спиртов (рацемическая смесь), а при гидролизе L--хлорпропионовой кислоты — почти чистая D-молочная кислота. Как можно объяснить эти результаты?

2. В результате обработки смеси цис- и транс-изомеров бутен-2-ола- соляной кислотой получают смесь четырех изомерных галогенопроизводных, два из которых являются энантиомерами, а два — диастереомерами. Предло жите схему механизма этой реакции. Объясните такой результат.

3. Почему окислительно-восстановительную реакцию первичных аминов с азотистой кислотой с выделением азота и с образованием спирта можно рас сматривать как нуклеофильное замещение? Что в этом случае является уходя щей группой? Предложите механизм этого процесса для изопропиламина.

4. Как объяснить с позиции термодинамики тот факт, что повышение тем пературы благоприятствует протеканию реакций элиминирования?

Пример билета контрольной работы «Реакции SN у sp3 гибридизованного атома углерода»

1. Допишите уравнения следующих реакций и укажите классы полученных соединений:

а) CH3Cl + C6H5ONa ;

в) (CH3)2CHNH2 + HNO ;

б)CH3(CH2)2Cl + NaHS ;

+ CH г)CH3(CH2)2CHClCH3 элиминирование ;

д) CH3-S CH 3 Cl + CH3NHCH - HCl 2. Для реакции (д) укажите тип реакции, нуклеофильный реагент, уходя щую группу, электрофильный центр, алкилирующий реагент.

3. Замените буквы формулами:

2 NH 3 CH3I CH3I HCl CH3I CH2CH2OH A B C D E - HI - NH4 Cl - HI Пример теста по теме «Реакционная способность соединений с -связью углерод–гетероатом»:

1. Этанол реагирует с:

а) NaOH;

б) СH3NH2;

в) HCl;

г) KBr 2. Продуктом дезаминирования первичного амина азотистой кислотой является:

а) спирт;

б) нитросоединение;

в) аминокислота;

г) альдегид 3. Выберите наилучшую уходящую группу в реакции нуклеофильном замещения а) OH;

б) H2O;

в) NH2;

г) I 4. В реакциях нуклеофильного замещения амины являются:

а) электрофильными реагентами;

б) нуклеофильными реагентами;

в) нуклеофугами;

г) электрофильными субстратами 5. Дегидрогалогенирование алкилгалогенидов протекает под действием:

а) сильных кислот;

б) слабых кислот;

в) спиртовых растворов щелочей;

г) водных растворов щелочей Тема 19. Реакционная способность карбонильных соединений.

Альдегиды и кетоны Содержание темы. Реакции нуклеофильного присоединения по карбо нильной группе альдегидов и кетонов, альдольное присоединение и альдольное расщепление. (БОХ-1, с. 182–184, или БОХ-2 с. 93–104;

РУК с. 129–134, 136–139).

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку: взаимодействие альдегидов и кетонов с гидроксиламином, производными гидразина и цианово дородной кислотой. ( БОХ-1, с. 190, 191 или БОХ-2 с. 100;

РУК с. 134–135).

Письменное домашнее задание по теме 1) Выпишите определения следующих терминов: гидрат альдегида, полуа цеталь, ацеталь, тиоацеталь, дитиоацеталь, альдимин, кетимин (основания Шиффа), альдоль, альдольное присоединение, метиленовая и карбонильная компоненты, альдольное расщепление.

2) Выполните задания по РУК п.п. 9.1.3 с. 132, 9.2.3 с. 134, 9.3.6 с. 136, 9.4.7 с. 138;

9Т.02 с. 139, 9Т.04, 9Т.08, с. 140.

3) Оформите лабораторные работы: по РУК оп. 6.1 с. 94, оп. 7.1 с. 110, оп.

8.1 с. 127, оп.9.2 с. 142, оп. 10.2 с. 157, оп. 10.4 с. 159.

Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Допишите уравнения реакций, укажите классы, к которым относятся полученные продукты.

О + Н2О НС Н а) укажите электрофильный центр, направление нуклеофильной атаки, приведите схему механизма этого процесса;

О O б) в) СН3 С ука + H 2O Cl 3C C + СН3СН2ОН Н H жите электрофильный центр, направление нуклеофильной атаки, приведите схему механизма этого процесса;

ОН г) СН3 какой катализатор необходим на С ОСН2СН3 + СН3СН2ОН Н этой стадии? Приведите схему механизма этого процесса;

О О H+ H+ д) е) Н С + 2 СН3 СН СН + 2СН3СН2ОН С Н Н ОН O H+ ж) Cl3C C CH3 + 2 CH3OH з) СН3 СН СН3 + CH3CH2C H SH O О О и) к) СН3 С укажи + 2СН3СН2 SН + СН3 NH С Н Н те электрофильный центр, направление нуклеофильной атаки, приведите схему механизма этого процесса;

О О л) м) НС С + CH3CH 2NH 2 NH2 + Н Н ?

н) CH3 C CH3 + C6H5NH2 какой катализатор необходим? Приведи O те схему механизма этого процесса 2. Соотнесите следующие названия соединений с приведенными ниже формулами: 1,1-диметоксипропан, N-метилимин бензальдегида, диэтилацеталь диэтилкетона, N-этилимин метилэтилкетона, диметилацеталь пропионового альдегида, 3,3-диэтоксипентан, N-фенилимин метилэтилкетона.

CH=NCH 3 б)C 2H 5CH OCH3 в) C 2H5N=C CH 3 г) C2H 5 C OC 2H 5 д) а) CH N=C C H C 2H5 C 2H OCH 3 OC2H 5 3. Напишите уравнения реакций гидролиза. Какой катализатор необходим для протекания этих процессов?

ОС2Н ?

СН3О СН 3 б) СН3 СН2 СН + Н2О ?

С + Н 2О а) СН 3О СН 3 ОС2Н SCH ?

в) СH + Н2О ?

г) CH3CH2CH N C2H5 + Н 2О SCH C2H ? ?

+ Н2О д) C N е) C2H 5 N CH CH 3 + Н2О C2H 4. Напишите уравнения реакций, проходящих с участием CH-кислотного центра О альдольное присоединение а) 2 СН3 С приведите схему механизма этого Н процесса. Объясните роль основания как катализатора.

О О O OH OH б) 2 СH3CH2 C в) Н С + СН 3С Н Н H О О OH OH г) Н С д) СН 3 С С + СН3 С СН Н Н СН О 5. Напишите уравнения реакций альдольного расщепления:

СН3 О альдольное расщепление О альдольное расщепление б) НО СН2 СС а) СН 3 СН СН2 С СН3 Н Н ОН Факультативно Зрительный пигмент родопсин образуется в результате взаимодействия белка опсина с активной формой витамина А – ненасыщенным альдегидом ре тиналем, содержащим двойные связи с транс-конфигурацией. При попадании кванта света на такую молекулу происходит изомеризация двойной связи в цис конфигурацию с последующим гидролизом родопсина на опсин и цис-форму ретиналя. Предложите схему химических превращений, происходящих при этих процессах.

Тема 20. Реакционная способность карбонильных соединений.

Карбоновые кислоты и их производные Содержание темы. Реакции нуклеофильного замещения для карбоновых кислот и их производных. Реакции гидролиза, ацилирования, сложноэфирной конденсации, карбоксилирования. (БОХ-1, с. 194–207, или БОХ-2 с. 105–121;

РУК с. 146–154).

Письменное домашнее задание по теме 20:

1) Выписать определения следующих терминов: амид кислоты, сложный тиоэфир, ацетилкофермент А, ацилфосфат, этерификация, ацилирование, слож ноэфирная кондкнсация, карбоксилирование, макроэргическая связь,.

3) Выполнить задания по РУК п.п. 10.1.3 с. 148, 10.2.4 с.150, 10.3.1 с. 152, 10.4.1 с. 154;

10Т.01, 10Т.03, 10Т.08 с. 154–156.

Ситуационные задачи (САРС), выполняемые на занятии 1. Допишите уравнения реакций, укажите нуклеофильную частицу, рас пределение электронной плотности в субстрате, направление нуклеофильной атаки, предложите схему механизма процесса. Назовите полученные соедине ния и/или назовите их класс.

Н+ О Н+ СН а) СН3 С б) СН3 СН СН2 ОН + СООН + СН3СН 2ОН ОН О О в) СН3 С г) СН3 С + CH3 CH CH + CH3OH SCoA SCН3 OH О О + д) СН3 С е) СН3 С + HSCoA + HOCH2CH2N(CH3) ОРО 3Н SCoA О О + СН3 N H ж) з) СН 3 С ОСН + CH3NH СН 3 С О СН СН3 CH 3 СН О O и) CH3NH2 + CH3CH2 C SCoA к) СН3 С + CH3 NH C2H Cl О О О л) СН3 С О С СН3 + м) СН3 С ОPO H + NH NH О O н) С3Н7 С о) CH3CH2 N C + CH3 CH CH3 + NaOH ОPO3H2 H SH CH О Н+ О + Н2О п) р) Н С С + NaOH ОСН О СН O О с) CH3 CH O C т) СН3 С + NaOH + NaOH NHC2H CH O О у) C2H5 ф) Н С O C CH3 + NaOH + HCl + H 2O NHCH O O х) ц) H2N C NH 2 + H2O + 2HCl H 2N C OC 2H5 + HCl + H 2O 2. Напишите уравнения реакций, проходящих с участием CH-кислотного центра:

основание O O основание а) 2 CH3 C сложноэфирная б) 2 СН3 CH2 C сложноэфирная SCoA конденсация SCoA конденсация O карбоксилирование + СО в) СН 3 CH 2 C SCoA 3. Приведите примеры реакций с разрывом углерод–углеродной связи O O O HSCoA б) СН3 CH2 C CH C O HSCoA а) CH3 расщепление C CH2 C SCoA расщепление СН SCoA 4. В нижеследующих цепочках превращений буквы замените формулами:

O O + + O CH3NH2 AH2O/H BC2H5C H C CH3OH D CH3OH/H ECH3C SKoA F;

а)C6H5C H OH - H2O - CH3NH CH3NH C2H5OH NaOH HSKoA б) HO CCH2C O C O O E 2B C D A CH2 SKoA - CO Факультативно 1. Многие сульфаниламидные препараты (амиды пара-аминобензол сульфокислоты), применяемые для лечения различных бактериальных заболе ваний, в организме человека взаимодействуют с ацетилкоферментом А с обра зованием малорастворимых соединений, которые могут выпадать в осадок и даже образовывать камни в почках. Предложите пример такой реакции.

2. На начальном этапе биосинтеза белка первая аминокислота, с которой начинается полипептидная цепь предварительно ацилируется формилкофер ментом А, а затем превращается в смешанный ангидрид с замещенной фосфор ной кислотой. Изобразите схему этих превращений. Как изменятся при этом нуклеофильные свойства аминогруппы и электрофильные свойства карбониль ной группы? Какова цель такой трансформации молекулы аминокислоты?

Пример билета контрольной работы «Карбонильные соединения»

1. Допишите уравнения реакций и назовите продукты или класс получен ных соединений:

+ а) H3C CHCH2C O + H C O OH ;

б)H3C C O + 2 C2H5OH ;

в)HC O + H2O H3C H H H H 2. Вместо букв впишите формулы:

H O/H+ CH3OH/H+ O CCH C O HSKoA NH 2A 2 B C D SKoA альдольное H3C расщепление 3. Для реакции (1а) укажите тип реакции, нуклеофильный и электрофиль ный центр. Напишите механизм реакции по стадиям.

Пример теста «Карбонильные соединения»

1. Соединение CH3-NH2 в реакции с альдегидом является а) электрофилом;

б) основанием;

в) нуклеофилом;

г) кислотой 2. Тип реакции этерификации:

а) нуклеофильное присоединение;

б) электрофильное замещение;

в) электрофильное присоединение;

г) нуклеофильное замещение 3. Соединение СН3С(О)ОС2Н5 относится к классу:

а) ангидридов;

б) сложных эфиров;

в) полуацеталей;

г) ацеталей 4. Амиды образуются при реакции:

а) аминов с алкилгалогенидами;

в) аминов с азотистой кислотой б) альдегидов с аминами;

г) аминов со сложными эфирами 5. Продукт присоединения спирта к альдегиду:

а) сложный эфир;

б) кетон;

в) ангидрид;

г) полуацеталь Модульная контрольная работа № Домашнее задание для подготовки к модульной контрольной работе 1. Ознакомиться с программой модульной контрольной работы (сайт кафедры).

2. Разобрать примеры тестового контроля и основного билета.

Пример билета тестового контроля № 1. Среди приведенных формул соединений выберите по одной:

O полуацеталь 1) CH3 CH2 OH CH3 C OH OH сложный эфир 2) CH3CH N CH CH3 CH CH O OH ацеталь 3) CH3CH2 C CH3 CH PO3H OCH первичный 4) C2H 5 S-S CH NH амин имин 5) OH CH3 CH CH OCH O простой эфир 6) C NH ангидрид O 7) CH CH2 C кислоты H OH сложный O CH3 C CH2 C 8) тиоэфир SCoA O вторичный 9) CH3 NH CH спирт OC2H амид 10) CH3 CH OC2H ацилфосфат 11) O CH O -кетоэфир 12) CH3 C OC2H вторичный O 13) CH3 C амин NHCH O замещенный CH3 C 14) O амид CH3 C O O альдоль 15) CH3 C SCH2CH 2. Может ли уксусная кислота реагировать с:

да 1) HBr нет 2) KOH 3) C2H 4) CH3OH 5) C2H5COOCH Пример билета модульной контрольной работы № 1. Допишите уравнения реакций, укажите их тип, назовите исходные со единения и продукты:

H2O/H+ а)C2 H5C O е)CF 3CH CH2 + HCl NHCH3 гидролиз H2O/H+ H2 O/H+ CH3 O CHCH CO H б) ж) 3 гидролиз OC2 5 гидролиз CH3 O FeBr в) з) COOH + Br2 CH CH2 + Br OH г)2 CH3C O альдольное и)C 2H5NH2 + CH3 Br H присоединение H2O/H+ O /X д)CH3OCH2 CH CH2 2 к)CH3CH NCH COOH 2. Определите, какой изомер изображен и назовите его: H CH2OH NH 3. Какое соединение обладает более сильными кислотными свойствами:

фенол или п-нитрофенол? Объясните Ваше предположение, обозначив элек тронные эффекты. Какое из двух значений pKa (7.1 и 9.9) относится к фенолу, а какое к п-нитрофенолу?

4. Для любой из реакций из п. 1 (по Вашему выбору) укажите субстрат, ре агент, реакционный центр в субстрате. Определите характер реакционного цен тра в субстрате и реагенте. Укажите роль катализатора. Предложите механизм реакции.

Пример вопроса для устного ответа Сравните реакционную способность ацетальдегида и ацетона в реакциях нуклеофильного присоединения.

Образец билета итогового тестового контроля по курсу «Химия»

1. Cоотнесите значения осмотического давления (кПа) с растворами сле дующих веществ при равных молярных концентрациях (Т = 298 К):

а) 1) KI 2) CH3COOH б) в) 3) CaCl г) 4) C6H12O 2. Cоотнесите значения рН растворов равных молярных концентраций ве ществ с составом раствора:

а) 7. 1) KOH б) 12. 2) HNO 3) Ва(ОН)2 в) 12. г) 2. 4) K2SO 3. Как изменяется энтропия систем в следующих реакциях:

а) увеличивается 1) C2H6 (газ) = C2H4 (газ) + H2 (газ) б) уменьшается 2) CH2O (газ) + H2 (газ) =CH3OH (ж) в) изменяется незначительно 3) CO2 (кр) = CO2 (газ) 4) C6H6 (ж) + Cl2 (газ) = C6H5Cl (ж) + HCl (газ) 4. Укажите, для каких реакций повышение давления вызовет смещение равновесия и в каком направлении:

а) вправо 1) 2HBr (газ) H2 (газ) + Br2 (газ) б) влево 2) H2S (газ) H2 (газ) + S (кр) в) нет 3) 2CO (газ) + O2 (газ) 2CO2 (газ) 4) CH4 (газ) + H2O (газ) CO (газ) + 3H2 (газ) 5. Соотнесите следующие простые реакции или процессы и их суммарный порядок:

1) 2NO2 N2O4 а) 2) 2СО + О2 2СО2 б) 3) радиоактивный распад изотопа Sr в) 4) разложение лекарственного препарата г) 6. Являются ли приведенные ниже смеси электролитов буферными систе мами:

1) CH3CH(OH)COONa, CH3CH(OH)COOH а) да 2) NH4Cl, NH3H2O б) нет 3) CH3COONa, HCOONa 4) NaCl, HCl 7. Соотнесите значения KПР малорастворимых соединений с молярными концентрациями ионов S2– в насыщенных растворах этих соединений:

1) KПР (SnS) = 210–26 а) 2.210– 2) KПР (MnS) = 210–10 в) 1.410– 3) KПР (GeS) = 310–35 г) 1.410– 4) KПР (FeS) = 510–18 д) 5.510– 8. В качестве чего можно использовать систему Cl2/2Cl– (Е0 = + 1.36 В) в следующих процессах при стандартных условиях:

_ 1) H2O2 + 2H+ +_ 2 e Е0 = + 1.77 В а) окислитель 2H2O + Е = + 0.68 В б) восстановитель 2) O2 + 2H + 2 H2O e _ – + 2+ Mn + 4H2O Е = + 1.51 В 3) MnO4 _ 8H + + e 3+ 2+ Е0 = + 0.77 В 4) Fe + e Fe 9. Среди приведенных формул соединений выберите:

O полуацеталь 1) CH3 C CH3 CH2 OH OH OH сложный эфир 2) CH3CH N CH CH3 CH CH O OH ацеталь 3) CH3CH2 C CH3 CH PO3H OCH первичный амин 4) C2H5 S-S CH NH 10. Может ли уксусная кислота реагировать с:



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.